DE2523751C2

DE2523751C2 - Revolverdrehmaschine

Info

Publication number: DE2523751C2
Application number: DE19752523751
Authority: DE
Inventors: Brian Rowlands Gill Hodgson
Original assignee: CHARLES CHURCHILL Ltd COVENTRY WARWICKSHIRE GB
Current assignee: CHARLES CHURCHILL Ltd COVENTRY WARWICKSHIRE GB
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1983-12-15
Also published as: CA1041488A; ATA450975A; ES213045Y; CH595168A5; NL7506833A; GB1444301A; SE412714B; JPS5192A; FR2274385A1; DE2523751A1; CA1020736A; DD121042A5; SU661997A3; IT1035948B; ES213045U; SE7506207L; AT341856B

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Revolverdrehmaschine mit einem drehbaren Futter zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstückes und mit zwei Bearbeitungswerkzeuge aufnehmenden Revolverköpfen, die zur gleichzeitigen Bearbeitung des Werkstückes betätigbar sind, die unabhängig voneinander relativ zum Werkstück linear verstellbar sind und deren Werkzeuge unabhängig voneinander zur Bearbeitung des Werkstückc-s zum Einsatz zu bringen sind.

Revolverdrehmaschinen mit mehreren, insbesondere vier, Verstellachsen sind üblicherweise mit zwei Revolverköpfen für die Werkzeuge und einem mit diesen zusammenwirkenden Spannfutter zur Halterung des Werkstückes ausgerüstet. Bei einer solchen bekannten Maschine ist die Drehachse von zumindest einem der Revolverköpfe senkrecht zur Maschinenlängsachse gerichtet. Bei einer solchen Anordnung besteht die große Gefahr der Kollision zwischen den Werkzeugen der beiden Revolverköpfe, weil diese sich aufeinander zu bewegen. Durch eine solche Kollision werden in erheblichem Maße Kosten verursacht, und zwar einmal durch den Produktionsausfall und die Zerstörung teurer Maschinenteile und zum -anderen durch deren Reparatur oder gar Ersatz.

Bisher werden solche Kollisionen durch frühzeitiges Anhalten des Arbeitsvorganges von Hand und gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Modellen sowohl des Werkzeuges als auch des Werkstückes zu verhindern versucht. fet die Maschine mit einer numerischen Programmsteuerung versehen, kann zwar ein einsprechendes Programm erstellt werden, aber ein solches Programm wird dann im Regelfall sehr komplex, weil zahlreiche Positionen für die verschiedenen Werkzeuge berücksichtigt werden müssen, und zwar zusätzlich zu den ohnehin notwendigen Maschinenoperationen. Beides erfordert einen erheblichen Zeitaufwand, ist unproduktiv und deshalb in erheblichem Maße Kosten verursachend.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind auch bekannte Lösungen berücksichtigt worden, die überhaupt nur einen Revolverkopf aufweisen (DE-OS 14 77 170) oder bei denen zwei unabhängig verstellbare Revolverköpfe vorgesehen sind, die jedoch auf einer gemeinsamen, zur Längsachse der Maschinenspindel parallelen Achse verstellbar sind (DE-OS 21 28 642).

Aufgabe der Erfindung ist die Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine ύίΐ eingangs genannten Gattung derart, daß der Nachteil der Kollision der Werkzeuge der Revolverköpfe auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten vermieden ist und der Aufbau der Maschine das Einhalten bestimmter Anfahrmaße erleichtert

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Revolverköpfe um Achsen drehbar sind, die zur Drehachse des Werkstückfutters parallel angeordnet sind, die beiderseits der Drehachse des Werkstückfutters angeordnet sind und die unabhängig voneinander linear in Richtungen verstellbar sind, die senkrecht zur Drehachse des Werkstückfutters liegen und in Richtungen parallel zu dieser Drehachse, webei die Revolverköpfe die Werkzeuge zur Bearbeitung der Außenflächen der Werkstücke am Umfang mit radialen Längsachsen, die Werkzeuge zur Bearbeitung der Innenflächen der Werkstücke an ihren Stirnseiten mit Längsachsen parallel zu ihren Drehachsen tragen.

Beim Betrieb einer Maschine nach der Erfindung ist es für eine gleichzeitige Innen- und Außenbearbeitung eines Werkstückes lediglich erforderlich, dafür zu sorgen, daß der Innendurchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes kleiner ist als der gleichzeitig zu bearbeitende Außendurchmesser, und da diese Bedingung bei nahezu allen üblichen Maschinenoperationen ohnehin vorliegt, ist die Notwendigkeit eines umfangreichen Einhaltens von Anfahrmaßen tatsächlich ausgeschaltet Darüberhinaus kann eine Maschine gemäß der Erfindung kompakt sein, weil die Revolverköpfe näher beieinander als bei bekannten Maschinen angeordnet sein können. Da die Werkzeuge für die Innenbearbeitung, beispielsweise Bohrstangen, nicht radial bezüglich der Maschinenlängsachse, sondern parallel hierzu angeordnet sind, ist es darüber hinaus möglich, gleichzeitig mit Bohr- und Drehwerkzeugen ein Werkstück auf der gleichen Seite innen und außen zu bearbeiten. Das ist von besonderem Vorteil, weil man einen besser ausgeglichenen Schnitt erhält und darüberhinaus die Schnittkräfte, die auf den Werkzeugen sich abstützen, die Revolverköpfe auf ihren jeweiligen Gleitführungen verkeilen, was eine stabile, gut ausbalancierte Maschine ergibt.

Durch die Lösung gemäß der Erfindung werden eine

Reihe von gleichzeitigen Außen- und Innenbearbeitungsvorgängen möglich, die bisher garment gleichzeitig ausführbar waren. Da beide Revolverköpfe gleichzeitig in zwei Richtungen bewegbar sind, können sie bei einer Bestückung mit Werkzeugen zur Bearbeitung der Außenseiten eines Werkstückes relativ. komplizierte Außenkonturen erzeugen, wie beispielsweise eine kegelförmige oder eine kurvenförmige Kontur. Außerdem können beide gleichzeitig eine Schraubenkontur ergeben. Außerdem kann die Möglichkeit erleichtert to werden, gleichzeitig innere und äußere Schneid- bzw. Dreharbeiten durchzuführen, wenn nämlich ein Revolverkopf ein entsprechendes Werkzeug für die Innenbearbeitung, der andere Revolverkopf ein entsprechendes Werkzeug für die Außenbearbeitung trägt Das hat eine erhebliche praktische Bedeutung, weil nämlich gerade dann die Gefahr von Werkzeugkollisionen besonders groß ist, wenn die Innenbearbeitung und die Außenbearbeitung mit Werkzeugen verschiedener Revolverköpfe erfolgt. Da bei der erfindungsgemä3en Maschine sich die Werkzeuge für die Außenbearbeitung radial erstrecken und die Werkzeuge für die Innenbearbeitung sich axial erstrecken, ohne beim Vorschub unter den Außenumfang des jeweils anderen Revolverkopfes zu gelangen, muß zur Vermeidung eines Zusammenstoßes der Werkzeuge lediglich dafür'gesorgt werden, daß das Werkzeug zur Außenbearbeitung diese auf einem größeren Durchmesser durchführt, als das Werkzeug für die Innenbearbeitung diese Innenbearbeitung durchführt Schließlich hat eine Werkzeugmaschine mit einer Werkzeuganordnung der Erfindung den Vorteil, daß ein ausbalancierter Arbeitsdruck vorliegt und daß mit einem umlaufenden Futter die Reaktionskräfte beider Werkzeuge beide Revolverköpfe an ihre Führungen andrücken und so einen guten Stand der Werkzeugmaschine gewährleisten.

Auch bei einer Anordnung der Werkzeuge beider Revolverköpfe so, daß sie gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auf der gleichen Seite der Mittellinie des Werkstückfutters arbeiten, wird ein «0 optimaler Ausgleich der Arbeitsdrücke erzielt und legen die Reaktionskräfte der Werkzeuge die Revolverköpfe an ihre Führung an, so daß für die Maschine optimale Stabilitätsverhältnisse gegeben sind. Arbeiten beide Werkzeuge oberhalb der Mittellinü: des Werkstückfut- -»5 ters, so fallen auch noch die erzeugten Späne von den Werkzeugen nach unten weg und eine .Spanansammlung im Arbeitsbereich fällt weg.

Vorzugsweise sollen alle Werkzeuge für die äußere Werkstückbearbeitung einem Revolverkopf, die Werkzeuge für die innere Werkstückbearbeitung dem anderen Revolverkopf zugeordnet sein. Die Abwandlung ist jedoch derart möglich, daß ein Revolverkopf oder beide Revoiverköpfe Werkzeuge sowohl für die Innen- als auch für die Außenbearbeitung tragen.

Eine Drehmaschine gemäß der Erfindung ist als Beispiel für die Erfindung anhand der Zeichnung nachfolgend im Einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. I in perspektivischer Darstellung einen Teil der Maschine,

F i g. 2 die Vorderansicht der Maschine, wobei die Werkzeuge weggelassen sind,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie II1-1II in F i g. 2,

F i g. 4 eine Vorderansicht der Maschine mit den Drehköpfen in größere Darstellung und

Fig. 5 eine Ansicht der Maschine in Richtung des Pfeiles Pin F ig. 4.

Die Maschine weist ein Maschinenbett 11 auf, auf dem der Spindelstock 12 montiert ist Der Spindelstock 12 weist die Hauptantricbsspindel auf (nicht gezeichnet), die das Spannfutter 13 trägt Das Spannfutter 13 trägt das zu bearbeitende Werkstück (F i g. 4) und dreht sich in der durch den Pfeil S (Fig. 1) gekennzeichneten Bearbeitungsrichtung im Uhrzeigersinn um die Maschinenhauptachse Λ bei einer Ansicht auf die Stirnseite des Spannfutters 13.

Auf der Vorderseite 14 des Maschinenbetts Ii sind zwei Paar Gleitführungen aus gehärtetem Stahl angeordnet, die sich beide in Richtung der Z-Achsen erstrecken. Das eine Gleitführungspaar 15 ist oberhalb der Maschinenachse A, das andere Gleitführungspaar 16 ist unterhalb dieser Achse A angeordnet Ein oberer Schlitten 17 ist auf der Gleitführung 15 angeordnet und kann in den beiden entgegengesetzten Richtungen seiner Z-Achse mit einem von einem Motor 18Λ angetriebtnen Spindeltrieb 18 angetrieben werden. Ein unterer Schlitten 19 ist in den beiden entgegengesetzten Richtungen seiner Z-Achse mit einem vi tn einem Motor 20v4 angetriebenen Spindeltrieb 20 auf der Gleitführung 16 verstellbar. Jeder der beiden Schlitten 17 und 19 ist mit einem Gleitführungspaar 21 und 22 versehen, die den GLitführungen 15,16 entsp. eichen, aber senkrecht zu diesen, d. h. vertikal, angeordnet sind. Die Gleitführung 21 trägt einen oberen Werkzeugschlitten 23, während die Gleitführung 22 einen unteren Werkzeugschlitten 24 trägt Jeder der Werkzeugschlitten 23,24 ist mit einem Revolverkopf 25 bzw. 26 ausgerüstet, von denen jeder um eine Achse einstellbar ist, die parallel zur Maschinenhauptachse verläuft, die ihrerseits koaxial zur Werkstücklängsachse ist Die Werkzeugschlitten 23, 24 sind mit von Motoren 23ß, 24ß angetriebenen Spindeltrieben 23/4, 24,4 in einer vertikalen Ebene in Richtung des Pfeiles X verstellbar.

Der obere Revolverkopf 25 ist mit Werkzeugen für die Außenbearbeitung ausgerüstet, insbesondere einem Grobdrehstahl 27, einem Feindrehstahl 28, einem Ausdrehstahl 29, einem Gewindeschneidstahl 30 für Außengewinde und einem Plandrehstahl 31, die alle bezüglich <>r Drehachse dieses Revolverkopfes radial ausgerichtet sind. Der untere Revolverkopf 26 ist mit Werkzeugen für die Innenbearbeitung ausgerüstet, von denen typische Werkzeuge ein Bohrer 32, ein Zentrumsbohrer 33, ein Gewindebohrer 34 für Innengewinde und ein Bohrwerkzeug 38 sind. Der Halterung dieser Werkzeuge und entsprechender anderer Werkzeuge an dem Revolverkopf 26 dienen Halterungen 35, 36, 37. Alle Werkzeuge des unteren Drehkopfes 26 erstrecken sich parallel zur Maschinenhauptachse A. Es zeigt sich, daß kein Werkzeug jedes Revolverkopfes in Richtung auf den jeweils anderen Revolverkopf über diesen hinaus verschoben wird, wenn das Werkzeug zur Bearbeitung eines in dem Drehfutter eingespannten Werkstückes benutzt wird oder hierzu bereitgestellt ist Vorzugsweise sind die Werkzeuge beider Revolverköpfe in ihrer Bearheitungsposition über der Maschinenhauptachse. Bei dieser Anordnung, die eine Inndnbearbeitung des Werkstückes oberhalb des Zentrums erlaubt, fallen die bei der Bearbeitung anfallenden Späne vom Werkzeug weg, und es wird auf diese Weise eine Spananhäufung im Arbeitsbereich vermieden.

Außerdem ist ei möglich, beiden Revolverköpfen sowohl Werkzeuge für die Innenbearbeitung als auch Werkzeuge für die Außenbearbeitung zuzuordnen. Dies kann beispielsweise zweckmäßig sein, wenn Außenbearbeitungen an entgegengesetzten Seiten eines Werk-

Stückes mit Werkzeugen beider Revolverköpfe gleichzeitig durchgeführt werden sollen.

Da die Revolverköpfe 25, 26 gleichzeitig aber unabhängig voneinander entlang den Achsen X und Z arbeiten können, ist eine Universaldrehmaschine mit vier Verstellachsen vorgeschlagen, die mit größerer Effizienz und geringeren Rüstzeiten arbeitet, wenn sie in Verbindung mit einer numerischen Programmsteuerung arbeitet.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und oben beschrieben. Abwandlungen dieser Lösung sind jedoch möglich. So muß beispielsweise die Stirnseite 14 nicht in einer vertikalen Ebene liegen. Auch müssen die Gkitführungen 15 und 16 nicht in der gleichen Ebene liegen und die Stirnfläche kann ihre Richtung zwischen den beiden Gleitführungen ändern.

Ferner kann die Maschine so ausgerüstet sein, daß das Spannfutter 13 sich zur rechten Hand einer Bedienungsperson befindet und die beiden Revolverköpfe 25,26 zu deren linker Hand. Bei dieser Anordnung wäre dann die Drehrichtung des Spannfutters um die Hauptachse A beim Blick auf die Stirnseite des Spannfutters im Gegenuhrzeigersinnn.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Revolverdrehmaschine mit einem drehbaren Futter zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstückes und mit zwei Bearbeitungswerkzeuge aufnehmenden Revolverköpfen, die zur gleichzeitigen Bearbeitung des Werkstückes betätigoar sind, die unabhängig voneinander relativ zum Werkstück linear verstellbar sind und deren Werkzeuge unabhängig voneinander zur Bearbeitung des Werkstückes zum Einsatz zu bringen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Revolverköpfe (25, 26) um Achsen drehbar sind, die zur Drehachse (A) des Werkstückfutters (13) parallel angeordnet sind, die beiderseits der Drehachse des Werkstückfutters angeordnet sind und die unabhängig voneinander linear in Richtung (X) verstellbar sind, die senkrecht zur Drehachse des Werkstückfutters liegen ji.nd in Richtungen parallel zu dieser Drehachse, wobei die Revolverköpfe die Werkzeuge (27 bis 31) zur Bearbeitung der Außenflächen der Werkstücke am Umfang mit radialen Längsachsen, die Werkzeuge (32 bis 34 und 38) zur Bearbeitung der Innenflächen der Werkstücke an ihren Stirnseiten mit Längsachsen parallel zu ihren Drehachsen tragen.

2. Revolverdrehmaschine nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (27 bis 31) zur Außenbearbeitung des Werkstückes dem Drehkopf (25) zugeordnet sind, dessen Achse oberhalb der Drehachse (A) des Spannfutters (13) liegt, die Werkzeuge (30 ois 34)iur die Innenbearbeitung dem anderen Drehkopf<(26).

3. Revolverdrehmaschine nacti Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem der Drehköpfe Werkzeuge für die Außenbearbeitung und Werkzeuge für die Innenbearbeitung des Werkstückes zugeordnet sind.

4. Revolverdrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die arbeitenden Werkzeuge beider Drehköpfe (25, 26) oberhalb der Drehachsen liegen.